1、广东省深圳市外国语学校广东省深圳市外国语学校 2021 届高三第一次月考物理试卷届高三第一次月考物理试卷 本试卷分选择题和非选择题两部分，共 4 页，满分 100 分，考试用时 75 分钟。 注意事项： 1答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、班级、座位号等相关信息填写在答题卷指 定区域内。 2选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净 后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。 3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上； 如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔
2、和涂改液.不按以上要求作答的答案 无效。 4考生必须保持答题卷的整洁。 第 I 卷 选择题（共 46 分） 一单选题：共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。 1下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中错误的是（ ） A在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线 运动，然后把各小段的位移相加，这里应用了微元法 B当t 非常小时， x t 就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，这里应用了极限法 C伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律 D质点、光滑斜面是利用了等效替代法 2下列关于力下列关于力的说法中，正确的是（ ） A物体受摩擦力时一定受弹
3、力，而且这两个力的方向一定相互垂直 B运动物体所受摩擦力的方向一定和它运动方向相反 C同一对作用力与反作用的大小有时也可能不相等 D处于完全失重状态下的物体不受重力作用 3如图所示，水龙头开口 A 处的直径 d1=2 cm，A 离地面 B 的高度 h=80 cm，当水龙头打 开时， 从 A 处流出的水流速度 v1=1 m/s， 在空中形成一完整的水流束， 不计空气阻力 则该 水流束在地面 B 处的截面直径 d2约为（g 取 10 m/s2）（ ） A2 cm B0.98 cm C4 cm D应大于 2 cm，但无法计算 4如图所示，倾角 =30的斜面上有一重为 G 的物体，在与斜面底边平行的水
4、平推力作用下沿斜面上的虚 线匀速运动，若图中 =45，则（ ） A物体不可能沿虚线运动 B物体可能沿虚线向上运动 C物体与斜面间的动摩擦因数 = 3 3 D物体与斜面闻的动摩擦因数 = 6 3 5如图，在光滑水平面上有一质量为 m1的足够长的木板，其上叠放一质量为 m2的木块。假定木块和木板 之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间 t 增大的 水平力 F=kt（k 是常数） ，木板和木块加速度的大小分别为 a1和 a2，下列反映 a1和 a2变化的图线中正 确的是（ ） A B C D 6.6.穿梭于大街小巷的共享单车解决了人们出行的“最后一公里”问题。如图为单车 的传动装置
5、，链轮的齿数为 38，飞轮的齿数为 16，后轮直径为 660mm，若小明以 5m/s 匀速骑行，则脚踩踏板的角速度约为（ ） A. 3.2 rad/s B. 6.4 rad/s C. 12.6 rad/s D. 18.0rad/s 7如图所示，小物块（可看做质点）以某一竖直向下的初速度从半球形碗的碗口左 边缘向下滑，半球形碗一直静止在水平地面上，物块下滑到最低点过程中速率不 变，则关于下滑过程的说法正确的是（ ） A物块下滑过程中处于平衡状态 B半球碗对物块的摩擦力逐渐变小 C地面对半球碗的摩擦力方向向左 D半球碗对地面的压力保持不变 二多选题：共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。每个
6、选择题有多个答案，全对得 6 分，选对 但不全得 3 分，有错选得 0 分。 8如图所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端 P 处时速度恰好沿着斜面方向，紧贴斜面 PQ 无摩擦滑下； 如下四副图为物体沿 x 方向和 y 方向运动的位移时间图象及速度时间图象，其中可能正确的是 9如图所示，水平放置的复印机纸盒里有 10 张叠放的复印纸，每一张纸的质量均为 m。摩擦轮竖直向下压第 1 张纸，并以一定的角速度逆时针转动。摩擦轮与第 1 张纸 之间的动摩擦因数为 1，纸张间的动摩擦因数均为 2，且有 12。设最大静摩擦力 与滑动摩擦力相同，则下列说法正确的是（ ） A第 1 张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左
7、 B第 2 张纸受到的合外力为零 C第 2 张纸到第 10 张纸之间不可能发生相对滑动 D第 10 张纸不受第 9 张纸给的摩擦力作用 a t O a1 a2 a t O a1 a2 a t O a1 a2 a t O a1 a2 10如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为 R，质量为 m 的带孔小球穿于 环上， 同时有一长为 R 的细绳一端系于球上， 另一端系于圆环最低点，绳能承受的最 大拉力为 2mg。重力加速度的大小为 g，当圆环以角速度 绕竖直直径转动时，下 列说法正确的是（ ） A圆环角速度 小于 R g 时，小球受到 2 个力的作用 B圆环角速度 等于 R g2 时，细绳恰好
8、伸直 C圆环角速度 等于 R g3 时，细绳断裂 D圆环角速度 大于 R g6 时，小球受到 2 个力的作用 第 II 卷 非选择题（共 54 分） 三实验题：2 题，每空 2 分，共 16 分。 11某同学用如图甲的实验装置测量当地的重力加速度 g，钢球自由下落过程中，先后通过光电门 A、B， 钢球通过光电门 A 时光电计时器开始计时，通过光电门 B 时就停止计时，得到钢球从 A 到 B 所用时间 t，用 刻度尺测出 A、B 间高度 h，保持钢球下落的位置和光电门 B 的位置不变，改变光电门 A 的位置，重复前面 的实验，测出多组 h、t 的值。 (1)由于钢球下落的位置和光电门 B 的位置
9、均不变，因此小球到达 B 点的速度 vB不变，则球的运动可以看成 是反向的_（填“匀加速”或“匀减速”）直线运动，故反向运动的位移表达式 h=_（用 vB、g、 t 表示） 。 (2)根据测得的多组 h、t 的值，算出每组的 h t ，作出 h t t 图象如图乙，若图线斜率的绝对值为 k，则当地的 重力加速度 g=_。 12如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小 车受到拉力的大小，在长木板上相距L48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、 B 时的速率。 (1)实验主要步骤如下： 将拉力传感器固定在小车上； 平衡摩擦
10、力，让小车做_运动； 把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连； 接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B 时的速率 vA、vB； 改变所挂钩码的数量，重复的操作。 (2)下表中记录了实验测得的几组数据，vB2vA2是两个速度传感器记录速率的 平方差，则加速度的表达式 a_。请将表中第 3 次的实验数据填写完整 （结 果保留三位有效数字）。 (3)由表中数据，在坐标纸上作出 aF 关系图线。 (4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线)，造成上述偏差的原因是 _。 四计算题 2 题，共 30 分（13 题 1
11、2 分，14 题 18 分） 13. .某地二级路段发生山体滑坡事故假设在发生山体滑坡时，山坡的底部 B 处正有 一游客逗留，如图所示，此时距坡底 160 m 的山坡 A 处有一圆形石头正以 2 m/s 的 初速度、1 m/s2的加速度匀加速下滑，游客发现后，立即以 0.4 m/s2的加速度由静止 开始做匀加速直线运动跑离坡底， 石头滑到 B 处前后速度大小不变， 但开始以 2 m/s2的加速度匀减速运动， 已知游客从发现圆形石头到开始逃跑的反应时间为 1 s，游客跑动的最大速度为 6 m/s，且游客的运动与圆 形石头的运动在同一竖直平面内，试求： (1)圆形石头滑到坡底 B 处时，游客前进的
12、位移大小； (2)该游客若能脱离危险，请计算石头与游客间的最小距离，若不能脱离危险，请通过计算说明理由 14.14.如图所示，长为1L m 的粗糙直轨道AB与光滑的八分之五的圆轨道BCDE相切于B点且平滑连接。图中 的O点为圆轨道的圆心，且E、O、C位于同一条竖直线上（E为圆轨道的最高点） ；D、O、A于同一条水平 线上，且OB与OA的夹角为 45 0（OB 垂直于AB） 。现将一质量m=1kg 的小球（视为质点）从A点以沿直轨道 AB方向的初速度v0释放，已知小球与直轨道AB间的动摩擦因数 2 2 。 (1)若 v0=2m/s，求小球第一次经过C点时的速度大小； (2)若 v0=3m/s，求
13、整个运动过程中小球对C点压力的最小值； (3)若要小球能在运动过程中，既不中途脱离圆轨道，又能再次回到A点， 求 v0的取值。 序号 F(N) vB2vA2(m2/s2) a(m/s2) 1 0.60 0.77 0.80 2 1.04 1.61 1.68 3 1.42 2.31 4 2.62 4.65 4.84 5 3.00 5.49 5.72 五选做题：选修 3-3 的计算题，共 8 分 15. .如图甲所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，横截面积为 S110 3 m2。活塞的质量为 m2 kg，厚度不 计。在 A、B 两处设有限制装置，使活塞只能在 A、B 之间运动，B 下方汽缸的容积为 1.0
14、10 3 m3，A、B 之间的容积为 2.010 4 m3，外界大气压强 p 01.010 5 Pa。开始时活塞停在 B 处，缸内气体的压强为 0.9p0，温度为 27 。现缓慢加热缸内气体，直至 327 。求： (1)活塞刚离开 B 处时气体的温度 t2； (2)缸内气体最后的压强； (3)在图乙中画出整个过程中的 pV 图线。 物物 理理 学学 科（答科（答 案）案） 1D A 在推导匀变速直线运动位移公式时， 把整个运动过程划分成很多小段， 每一小段近似看作匀速直线运动， 然后把各小段的位移相加，这里应用了微元法，选项 A 正确，不符合题意； B当t非常小时， x t 就可以表示物体在某
15、时刻的瞬时速度，这里应用了极限法，选项 B正确，不符合题 意； C伽利略借助理想斜面实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律，选项 C正确，不符合题意； D质点、光滑斜面是利用了理想模型法，选项 D错误，符合题意。故选 D。 2A A 根据摩擦力产生条件可知受摩擦力时一定受弹力； 弹力方向垂直接触表面， 摩擦力方向与接触表面相切， 所以这两个力的方向一定相互垂直，故 A正确； B运动物体所受摩擦力的方向一定和它相对运动方向相反，当摩擦力为动力时，摩擦力的方向与运动方向 相同，故 B错误； C同一对作用力与反作用的大小都是相等的，故 C错误； D完全失重状态下的物体只受重力作用，故 D 错误；故
16、选 A。 3B 水流由 A 到 B 做匀加速直线运动，由速度与位移关系： 22 1 2 B vvgh ，代入数据解得： 17/ B vm s ， 由单位时间内通过任意横截面的水的体积均相等， 可得： 22 112 11 44 B vtdvtd ， 解得： d20.98 cm， 故 B 正确,ACD 错误 4D 对物块进行受力分析，如图所示 物块受重力 G、支持力 N、推力 F、摩擦力 f作用，将重力分解为沿斜面向下的力 1 sin30GG和与斜面 垂直的力 2 cos30GG，如图所示 由图可知， 2 G与 N 平衡，故可等效为物体在推力 F、沿斜面向下的力 1 G、摩擦力 f 三个力的作用下
17、沿斜面 上的虚线做匀速运动，其等效的受力情况如图所示 根据三力平衡特点，F与 1 G的合力必沿斜面向下，故摩擦力 f只能沿斜面向上，故物体沿虚线向下做匀速运 动，AB 错误；由几何关系得 F与 1 G的合力 1 1 2 45 G FG cos 合 ，由平衡条件得： 1 2fFG 合 ，故物 体与斜面间的动摩擦因数 2306 303 fGsin NGcos 5.【答案】A 【解析】木块和木板之间相对静止时，所受的摩擦力为静摩擦力。在达到最大静摩擦力前，木块和木板以 相同加速度运动，根据牛顿第二定律 12 12 kt aa mm ，木块和木板相对运动时， 2 1 1 m g a m 恒定不变， 2
18、 2 kt ag m 。所以正确答案是 A。 6.B【解析】飞轮和后轮角速度1相等，链轮和飞轮的边缘线速度 v 相等，链轮和踏板角速度2相等，可 得 1 2 2 6.4rad/s N v N R 故 B 正确，ACD 错误。 7【解答】解：A、物块做的是匀速圆周运动，由合外力作为物块的向心力，产生加速度，所以物体的加 速度不为零，不是平衡状态。故 A 错误。 C、物块在下滑的过程，物体受到的向心力的方向由水平向右逐渐向上发生偏转，但始终有向右的分量， 所以碗与物块组成的系统在水平方向必定受到向右的地面的摩擦力，故 C 错误。 BD、物块下滑过程中，半球碗对物块的支持力与重力沿半径方向的分力共同
19、提供向心力，Nmgcos m，下滑时， 逐渐减小，故支持力 N 逐渐增大，摩擦力 fmgsin，逐渐减小，故 B 正确，D 错误。 故选：B。 8.答案 AD 解析 水平抛出的物体在 ttp时刻抵达斜面之前，其沿水平方向做匀速直线运动，水平速度 vxv0， 设斜面倾角为 ，物体抵达斜面后加速度 agsin ，故水平方向速度 vxv0(gsin cos )(ttp)，即在水 平方向做匀加速运动，故选项 B 错误；在 ttp时刻抵达斜面之前，物体在水平方向的位移 xpv0t，而抵达 斜面后物体在水平方向的位移 xv0tpv0(ttp)1 2gsin cos (ttp) 2，故选项 A 正确；在 t
20、t p时刻抵达斜 面之前，物体在竖直方向做自由落体运动，故竖直方向的速度 vygt，抵达斜面后物体在竖直方向的加速度 aygsin 2，故 v ygtpg sin 2 (tt p)，故选项 D 正确；在 ttp时刻抵达斜面之前，物体在竖直方向的位 移 yp1 2gt 2，抵达斜面后 y1 2gt 2 pgtp (ttp)1 2gsin 2 (tt p) 2，故选项 C 错误。 9BC A摩擦轮逆时针转动，第 1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向右，故 A错误； B第 2张纸上表面受到第 1张纸向右的滑动摩擦力和第 3张纸的最大静摩擦力 122 fmgF 322 2fmgF 由于 3212 ff 所以
21、第 2张纸受到的合外力为零，故 B 正确； C根据上述分析，第 2 张纸到第 10 张纸到的合外力为零，所以不会发生相对滑动，故 C正确； D第 9张纸受到第 10 张纸的静摩擦力，根据牛顿第三定律，第 10 张纸受到第 9张纸给的摩擦力作用，两 力等大反向，故 D 错误。 故选 BC。 10 【解答】解：AB、设角速度 在 01范围时绳处于松弛状态，球受到重力与环的弹力两个力的作用， 弹力与竖直方向夹角为 ，则有：mgtan mRsin 2，即为：，当绳恰好伸直时有： 60，对应，故 AB 正确； CD、 设在12时绳中有张力且小于2mg， 此时有： FNcos 60mg+FTcos 60，
22、 FNsin 60+FTsin 60 m2Rsin 60，当 FT取最大值 2mg 时代入可得：，即当时绳将断裂，小球又只受 到重力、环的弹力两个力的作用，故 C 错误，D 正确。 故选：ABD。 11匀减速 2 1 2 B v tgt 2k (1)12由于球下落的位置不变，光电门 B的位置不变，因此小球到达 B点的速度不变，设球到 B点的速度 为 vB，则球的运动可以看成是倒过来的匀减速直线运动，则有 2 1 2 B hv tgt (2)3将 2 1 2 B hv tgt整理后可得 2 B hg vt t 由 h t t 图线斜率的绝对值有 2 g k 解得：g=2k 12、 【答案】(1)
23、匀速直线 (2)vB 2v A 2 2L 2.40 (3)见解析图 (4)没有完全平衡摩擦力 (1)摩擦力是否平衡，要根据小车不受拉力作用时，沿长木板能否做匀速直线运动来判断。 (2)小车在拉力作用下做匀变速直线运动，由匀变速直线运动的规律可得：av B 2v A 2 2L 。小车在不同拉 力作用下均做匀变速直线运动，由vB 2v A 2与 a成正比可得：a2.40 m/s 2。 (3)根据表中a与F的数据描点，发现各点基本处于同一条直线上，通过各点作直线即可。 (4)没有完全平衡摩擦力。当没有完全平衡摩擦力时，由FFfma得：a1 mF Ff m，aF 图线交于F轴 的正半轴。 13、解析：
24、(1)设石头从A处滑到坡底B处的时间为t1，到达坡底B处速度为v1，则 x1v0t11 2at 2 1，1 分 代入数据解得t116 s1 分 此时石头的速度为 v1v0at12 m/s116 m/s18 m/s1 分 游客加速到最大速度用时t0 vm a15 s，t 1t01 s1 分 此过程游客一直在加速前进，游客前进的位移为x21 2a(t 11) 245 m.1 分 (2)石头滑到坡底B处时，游客的速度为 0.4(161) m/s6 m/s，刚好达到最大速度， 此后石头做匀减速运动，游客开始以vm做匀速运动，设又经过时间t2二者的速度相等， v共v1a石t2vm6 m/s2 分 解得t
25、26 s，1 分 石头在这段时间内的位移为 x石v 1v共 2 t2186 2 6 m72 m，1 分 游客此时的总位移为 x游x2vmt245 m66 m81 m，1 分 由于x石72 mx游81 m，1 分 说明石头此刻未能追上游客，游客能脱离危险， 石头与游客间的最小距离为 xmin81 m72 m9 m.1 分 14.(1)小球从A到C过程，据动能定理有 22 0 11 cos45 22 C mgRmgLmvmv 由几何关系有RL，可得 2 0 14m/s C vgLv 2 分 (2)若恰好到D点，则 2 0 1 cos45 2 mvmgL，解得 0 1 m/0svgL1 分 因为 0
26、 3m/s10m/sv 且 2 1 2 ，可得最终往复运动且 0 B v 小球从B到C过程，据动能定理 2 C 1 1 cos45 2 mgRmv ， 2 C C mv Nmg R 2 分 得 C (32)(30 10 2)NNmg1 分 根据牛顿第三定律得 CC (30 10 2)NNN ，方向竖直向下。2 分 (3)讨论中途不脱离轨道： 若不过D点，则 2 0 1 cos45 2 mvmgL，解得 0 10m/svgR2 分 若能过E点，不中途脱离圆轨道10m/s E vgR1 分 从A到E，动能定理 22 0 11 cos45 22 E mgRmgLmvmv 1 分 解得 0 22 10
27、m/svgR1 分 讨论能回到A： 沿轨道返回到A点 2 0 1 2cos45 2 mvmgL，得 0 20m/s10m/sv 2 分 舍去（或者其他合理讨论得出不能沿着回到返回A点，只能靠从E点抛出回到A点） 从E点平抛，到达A点，则 2 1 2 Rgt，2 E Rtv1 分 联立得10m/s E vgR，则 0 22 10m/svgR1 分 综上所述只能取 0 2 10v m/s。1 分 15.解析 (1)活塞刚离开B处时，设气体的压强为p2，由二力平衡可得p2p0mg S 1 分 解得p21.210 5 Pa 由查理定律得 0.9p0 273t1 p2 273t21 分 解得t2127 1 分 (2)设活塞最终移动到A处，缸内气体最后的压强为p3，由理想气体状态方程得 p1V0 273t1 p3V3 273t31 分 解得p31.510 5 Pa。 1 分 因为p3p2，故活塞最终移动到A处的假设成立。 (3)如图所示。 2 分